O que é um espectrofotômetro de absorção?
Um espectrofotômetro de absorção é um instrumento analítico usado para determinar a quantidade de um elemento presente em uma amostra. Ele se baseia no fato de que os elementos absorvem a luz em uma frequência específica dentro do espectro da luz. Quando um átomo está no seu estado mais baixo de energia - ou no estado fundamental, ele pode absorver um fóton de luz com uma frequência específica e pular para um estado de energia mais alto usando a energia do fóton. Assim, é possível detectar o elemento em uma amostra e determinar a quantidade presente, medindo a quantidade de luz da frequência relevante que é absorvida pela amostra. Esta técnica é amplamente utilizada em química para análise elementar.
Os componentes típicos de um espectrofotômetro de absorção incluem uma fonte de luz; uma câmara ou célula na qual a amostra é exposta à luz; um monocromador, que é um dispositivo que permite selecionar e isolar a frequência de interesse; e um detector que mede a intensidade da luz nessa frequência. Como a quantidade de luz absorvida nessa frequência é proporcional à concentração do elemento, a quantidade do elemento presente pode ser calculada. Os dados podem ser exibidos em uma tela e / ou armazenados eletronicamente.
A fonte de luz para um espectrofotômetro de absorção normalmente emite luz na frequência específica absorvida pelo elemento para o qual o teste está sendo conduzido. Como a frequência de absorção de um elemento é igual à sua frequência de emissão, a fonte pode usar esse elemento para produzir luz com a frequência necessária. Isso pode ser alcançado por uma descarga elétrica em uma atmosfera inerte, usando o elemento como cátodo. Normalmente, são necessárias diferentes fontes de luz para testar diferentes elementos, mas em alguns casos, um cátodo contendo vários elementos é usado, para permitir testes simultâneos para esses elementos.
No tipo de espectrofotômetro de absorção usado com mais frequência, a amostra - geralmente uma solução - é convertida em aerossol e introduzida em uma chama quente, que converte quaisquer íons do elemento de interesse em átomos em seu estado fundamental, para que eles absorvam luz. O tipo de chama usada depende do elemento de interesse. Para muitos elementos, uma chama de oxigênio-acetileno é empregada; no entanto, alguns metais podem formar óxidos se houver oxigênio suficiente na chama. Nestes casos, uma chama não oxidante pode ser usada. Outros métodos incluem o uso de um forno de grafite para aquecer a amostra a uma temperatura alta e aquecer eletricamente a amostra em uma haste de carbono fina.
Há uma ampla gama de aplicações para o espectrofotômetro de absorção. Uma aplicação comum em geologia é estabelecer o conteúdo de vários metais em uma amostra mineral. No campo da proteção ambiental, este instrumento pode ser usado para verificar os níveis de elementos tóxicos nos efluentes industriais, nas águas dos rios e nas águas subterrâneas ou para determinar os níveis de metais pesados tóxicos nos peixes. Da mesma forma, ele pode ser usado para verificar níveis de vários elementos em amostras de sangue - por exemplo, elementos essenciais como sódio, cálcio e magnésio, além de elementos tóxicos.